直線步進(jìn)電機(jī)的一些常識(shí)點(diǎn)

隨著智能控制系統(tǒng)和計(jì)算設(shè)備的不斷發(fā)展，在直線步進(jìn)電機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了各種具有特殊性能的低功率電機(jī)，分別作為智能控制系統(tǒng)和計(jì)算設(shè)備中的執(zhí)行元件、檢測(cè)元件和解析元件。這些電機(jī)統(tǒng)稱為控制電機(jī)。顯然，從電磁感應(yīng)的基本原理來看，控制電機(jī)與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)沒有本質(zhì)區(qū)別，但普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)重于啟動(dòng)和工作狀態(tài)下對(duì)力和能量指標(biāo)的要求，而控制電機(jī)則側(cè)重于特性的高精度和快速響應(yīng)。

各種直線步進(jìn)電機(jī)從外觀上看幾乎是一個(gè)圓柱體，中間有一個(gè)轉(zhuǎn)軸，一般體積較小，所以控制電機(jī)是微型電機(jī)。從它們完成的任務(wù)來看，各種控制電機(jī)各不相同，有的用來驅(qū)動(dòng)智能控制系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，有的用來測(cè)量機(jī)械的旋轉(zhuǎn)角度或速度，有的可以執(zhí)行三角函數(shù)運(yùn)算，還有的可以執(zhí)行積分或微分運(yùn)算等。

雖然各種直線步進(jìn)電機(jī)的用途和功能不同，但基本上可以分為兩類：信號(hào)部件和電源部件。所有用于轉(zhuǎn)換信號(hào)的都是信號(hào)元件，也稱為測(cè)量元件：所有用于將信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出功率或電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的都是功率元件，也稱為執(zhí)行元件。如果按電源分類，控制電機(jī)包括DC和交流步進(jìn)電機(jī)，它們由電脈沖信號(hào)控制，并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移(或線位移)。步進(jìn)電機(jī)也叫脈沖電機(jī)。

一般電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，直線步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。它由一個(gè)特殊的電源提供電脈沖。每次輸入電脈沖信號(hào)，電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。直線步進(jìn)電機(jī)也可以直接輸出直線位移，每次輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)，電機(jī)就會(huì)走直線距離。它可以看作是一個(gè)特殊的算子。

直線步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式不同于普通的勻速旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它的運(yùn)動(dòng)形式是步進(jìn)，所以被稱為步進(jìn)電機(jī)。由于其繞組上施加的功率為脈沖電壓，所以有時(shí)稱為脈沖電機(jī)。

由于直線步進(jìn)電機(jī)是由脈沖信號(hào)控制的，所以步進(jìn)電機(jī)可以直接將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移，而不需要經(jīng)過變換，因此非常適合作為數(shù)字控制系統(tǒng)的伺服元件。步進(jìn)電機(jī)有很多種，包括旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、直線步進(jìn)電機(jī)和平面步進(jìn)電機(jī)。根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)形式，步進(jìn)電機(jī)可分為電抗式、永磁式和混合式(也稱電感式)等。

根據(jù)工作方式的分類，直線步進(jìn)電機(jī)可分為動(dòng)力型和伺服型。前者可以直接驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載，而后者只能驅(qū)動(dòng)較小的負(fù)載。其中，無功步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。目前直線步進(jìn)電機(jī)是混合式步進(jìn)電機(jī)，有以下四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：繼續(xù)向小型化方向發(fā)展；將圓形電機(jī)改為方形電機(jī)；全面設(shè)計(jì)電機(jī)；向五相三相電機(jī)發(fā)展。